Приемник с эмф 200 кгц схема: Простой приёмник наблюдателя •

При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

RLC | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Рассчитайте полное сопротивление, фазовый угол, резонансную частоту, мощность, коэффициент мощности, напряжение и / или ток в последовательной цепи RLC.
• Нарисуйте принципиальную схему последовательной цепи RLC.
• Объясните значение резонансной частоты.

Когда один в цепи переменного тока, все катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы препятствуют току.Как они себя ведут, когда все три встречаются вместе? Интересно, что их индивидуальные сопротивления в Ом не складываются просто так. Поскольку катушки индуктивности и конденсаторы ведут себя противоположным образом, они частично полностью нейтрализуют влияние друг друга. На рисунке 1 показана последовательная цепь RLC с источником переменного напряжения, поведение которой является предметом этого раздела. Суть анализа цепи RLC — это частотная зависимость X _L и X _C , а также влияние, которое они оказывают на фазу напряжения по отношению к току (установлено в предыдущий раздел).Это приводит к частотной зависимости схемы с важными «резонансными» характеристиками, которые лежат в основе многих приложений, таких как радиотюнеры.

Рисунок 1. Последовательная цепь RLC с источником переменного напряжения.

Комбинированный эффект сопротивления R , индуктивного реактивного сопротивления X _L и емкостного реактивного сопротивления X _C определяется как полное сопротивление , аналог сопротивления в цепи постоянного тока по переменному току.Ток, напряжение и импеданс в цепи RLC связаны версией закона Ома для переменного тока:

[латекс] {I} _ {0} = \ frac {{V} _ {0}} {Z} \ text {или} {I} _ {\ text {rms}} = \ frac {{V} _ {\ text {rms}}} {Z} \\ [/ latex].

Здесь I ₀ — пиковый ток, В ₀ — пиковое напряжение источника, а Z — полное сопротивление цепи. Единицы импеданса — омы, и его влияние на схему такое, как и следовало ожидать: чем больше импеданс, тем меньше ток.Чтобы получить выражение для Z в терминах R , X _L и X _C , мы теперь рассмотрим, как напряжения на различных компонентах связаны с источником. Напряжение. Эти напряжения обозначены как В, , _{, , R, ,} , В, , _{, , L, ,} и В, , _{, , C, ,} на рисунке 1. Для сохранения заряда ток должен быть одинаковым в каждой части цепи. всегда, так что мы можем сказать, что токи в R , L и C равны и синфазны.Но мы знаем из предыдущего раздела, что напряжение на катушке индуктивности В _L опережает ток на одну четверть цикла, напряжение на конденсаторе В _C следует за током на единицу. -четвертый цикл, и напряжение на резисторе В, _R точно совпадает по фазе с током. На рисунке 2 показаны эти отношения на одном графике, а также показано общее напряжение в цепи В = В _R + В _L + В _C , где все четыре напряжения — мгновенные значения.Согласно правилу петли Кирхгофа, полное напряжение вокруг цепи В, также является напряжением источника. Из рисунка 2 видно, что в то время как В _R находится в фазе с током, В _L опережает на 90 °, а В _C следует на 90 °. Таким образом, V _L и V _C сдвинуты по фазе на 180 ° (от пика до впадины) и имеют тенденцию к компенсации, хотя и не полностью, если они не имеют одинаковой величины.{2}}} \\ [/ latex],

, где V _{0 R} , V _{0 L} и V _{0 C} — пиковые напряжения на R , L и C , соответственно. Теперь, используя закон Ома и определения из Реактивного, Индуктивного и Емкостного, мы заменяем В ₀ = I ₀ Z в приведенное выше, а также В _{0 R} = I ₀ R , V _{0 L} = I ₀ X _L и V _{0 C} = I ₀ X _C , давая

[латекс] {I} _ {0} Z = \ sqrt {{{I} _ {0}} ^ {2} {R} ^ {2} + \ left ({I} _ {0} {X} _ {L} — {I} _ {0} {X} _ {C} \ right) ^ {2}} = {I} _ {0} \ sqrt {{R} ^ {2} + \ left ({ X} _ {L} — {X} _ {C} \ right) ^ {2}} \\ [/ latex]

I ₀ отменяется, чтобы получить выражение для Z :

[латекс] Z = \ sqrt {{R} ^ {2} + \ left ({X} _ {L} — {X} _ {C} \ right) ^ {2}} \\ [/ latex],

, который является сопротивлением цепи переменного тока серии RLC .Для схем без резистора принять R = 0; для тех, у кого нет индуктора — X _L = 0; а для тех, у кого нет конденсатора, возьмем X _C = 0.

Рис. 2. На этом графике показаны отношения напряжений в цепи RLC к току. Напряжения на элементах схемы складываются, чтобы равняться напряжению источника, которое, как видно, не совпадает по фазе с током.

Пример 1.Расчет импеданса и тока

Последовательная цепь RLC имеет резистор 40,0 Ом, индуктивность 3,00 мГн и конденсатор 5,00 мкФ. (a) Найдите полное сопротивление цепи при 60,0 Гц и 10,0 кГц, отметив, что эти частоты и значения для L и C такие же, как в Примере 1 и Примере 2 из раздела Реактивное, индуктивное и емкостное. (b) Если источник напряжения имеет В _{действующее значение} = 120 В, что будет I _{среднеквадратичное значение} на каждой частоте?

Для каждой частоты мы используем [latex] Z = \ sqrt {{R} ^ {2} + \ left ({X} _ {L} — {X} _ {C} \ right) ^ {2}} \ \ [/ latex], чтобы найти импеданс, а затем закон Ома, чтобы найти ток. { 2}} \\ & = & \ sqrt {\ left (40.{2}} \\ & = & 190 \ text {} \ Omega \ text {at} 10.0 \ text {kHz} \ end {array} \\ [/ latex]

В обоих случаях результат почти такой же, как и наибольшее значение, а импеданс определенно не является суммой отдельных значений. Понятно, что X _L доминирует на высоких частотах, а X _C доминирует на низких частотах.

Текущее значение I _{действующее значение} можно найти, используя версию закона Ома для переменного тока в уравнении I _{среднеквадратичное значение} = В _{среднеквадратичное значение} / Z :

[латекс] {I} _ {\ text {rms}} = \ frac {{V} _ {\ text {rms}}} {Z} = \ frac {120 \ text {V}} {531 \ text { } \ Omega} = 0.226 \ text {A} \\ [/ latex] при 60,0 Гц

Наконец, на частоте 10,0 кГц мы находим

[латекс] {I} _ {\ text {rms}} = \ frac {{V} _ {\ text {rms}}} {Z} = \ frac {120 \ text {V}} {190 \ text { } \ Omega} = 0,633 \ text {A} \\ [/ latex] при 10,0 кГц

Ток при 60,0 Гц такой же (до трех цифр), что и для одного конденсатора в примере 2 из раздела «Реактивное сопротивление, индуктивность и емкость». Конденсатор преобладает на низкой частоте. Ток на частоте 10,0 кГц лишь немного отличается от того, который был обнаружен для одного индуктора в Примере 1 из раздела «Реактивное сопротивление, индуктивный и емкостной».{2}}} \\ [/ latex]

Реактивные сопротивления изменяются в зависимости от частоты: X _L большие на высоких частотах и ​​ X _C большие на низких частотах, как мы видели в трех предыдущих примерах. На некоторой промежуточной частоте f ₀ реактивные сопротивления будут равны и уравновешены, давая Z = R — это минимальное значение для импеданса и максимальное значение для I _rms результатов .Мы можем получить выражение для f ₀ , взяв

X _L = X _C .

Замена определений X _L и X _C ,

[латекс] 2 \ pi f_ {0} L = \ frac {1} {2 \ pi f_ {0} C} \\ [/ latex].

Решение этого выражения для f ₀ дает

[латекс] {f} _ {0} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \\ [/ latex],

, где f ₀ — это резонансная частота последовательной цепи RLC .Это также собственная частота , на которой цепь будет колебаться, если не будет управляться источником напряжения. При f ₀ влияние катушки индуктивности и конденсатора компенсируется, так что Z = R , а I _{среднеквадратичное значение} является максимальным.

Резонанс в цепях переменного тока аналогичен механическому резонансу, где резонанс определяется как вынужденное колебание — в данном случае вызываемое источником напряжения — на собственной частоте системы.Приемник в радиоприемнике представляет собой схему RLC , которая лучше всего колеблется на ее f ₀ . Переменный конденсатор часто используется для регулировки f ₀ , чтобы получить желаемую частоту и отклонить другие. На рисунке 3 представлен график зависимости тока от частоты, иллюстрирующий резонансный пик в I _{среднеквадратичное значение} при f ₀ . Две кривые относятся к двум разным схемам, которые различаются только величиной сопротивления в них.Пик ниже и шире для цепи с более высоким сопротивлением. Таким образом, цепь с более высоким сопротивлением не так сильно резонирует и, например, не будет такой избирательной в радиоприемнике.

Рис. 3. График зависимости тока от частоты для двух последовательных цепей RLC, различающихся только величиной сопротивления. Оба имеют резонанс f ₀ , но для более высокого сопротивления он ниже и шире. Источник управляющего переменного напряжения имеет фиксированную амплитуду В ₀ .

Пример 2. Расчет резонансной частоты и тока

Для той же последовательной цепи RLC , имеющей резистор 40,0 Ом, индуктивность 3,00 мГн и конденсатор 5,00 мкФ: (a) Найдите резонансную частоту. (b) Рассчитайте I _{среднеквадратичное значение} при резонансе, если В _{среднеквадратичное значение} равно 120 В.

Стратегия

Резонансная частота находится с помощью выражения в [latex] {f} _ {0} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \\ [/ latex].{-6} \ text {F} \ right)}} = 1,30 \ text {кГц} \ end {array} \\ [/ latex]

Мы видим, что резонансная частота находится между 60,0 Гц и 10,0 кГц, двумя частотами, выбранными в предыдущих примерах. Этого и следовало ожидать, поскольку конденсатор преобладает на низкой частоте, а катушка индуктивности — на высокой. Их эффекты такие же на этой промежуточной частоте.

Ток определяется законом Ома.В резонансе два реактивных сопротивления равны и компенсируются, так что полное сопротивление равно только сопротивлению. Таким образом,

[латекс] {I} _ {\ text {rms}} = \ frac {{V} _ {\ text {rms}}} {Z} = \ frac {120 \ text {V}} {40.0 \ text { } \ Omega} = 3,00 \ text {A} \\ [/ latex].

В резонансе ток больше, чем на более высоких и низких частотах, рассмотренных для той же цепи в предыдущем примере.

Питание в цепях переменного тока серии

Если ток изменяется в зависимости от частоты в цепи RLC , то мощность, подаваемая на нее, также зависит от частоты.Но средняя мощность — это не просто ток, умноженный на напряжение, как в чисто резистивных цепях. Как видно на рисунке 2, напряжение и ток в цепи RLC не совпадают по фазе. Между напряжением источника В и током I существует фазовый угол ϕ , который можно найти из

[латекс] \ cos \ varphi = \ frac {R} {Z} \\ [/ latex]

Например, на резонансной частоте или в чисто резистивной цепи Z = R , так что [latex] \ text {cos} \ varphi = 1 \\ [/ latex].Это означает, что ϕ = 0º и что напряжение и ток синфазны, как и ожидалось для резисторов. На других частотах средняя мощность меньше, чем на резонансе. Причина в том, что напряжение и ток не совпадают по фазе, а также потому, что I _{среднеквадратичное значение} ниже. Тот факт, что напряжение и ток источника не совпадают по фазе, влияет на мощность, подаваемую в цепь. Можно показать, что средняя мощность составляет

[латекс] {P} _ {\ text {ave}} = {I} _ {\ text {rms}} {V} _ {\ text {rms}} \ cos \ varphi \\ [/ latex],

Таким образом, cos ϕ называется коэффициентом мощности , который может находиться в диапазоне от 0 до 1.Например, при разработке эффективного двигателя желательны коэффициенты мощности, близкие к 1. На резонансной частоте cos ϕ = 1.

Пример 3. Расчет коэффициента мощности и мощности

Для той же последовательной цепи RLC , имеющей резистор 40,0 Ом, индуктивность 3,00 мГн, конденсатор 5,00 мкФ и источник напряжения с В _{действующее значение} 120 В: (a) Рассчитайте коэффициент мощности и фазу угол для f = 60,0 Гц. (б) Какая средняя мощность при 50.0 Гц? (c) Найдите среднюю мощность на резонансной частоте цепи.

Коэффициент мощности при 60,0 Гц находится из

[латекс] \ cos \ varphi = \ frac {R} {Z} \\ [/ latex].

Мы знаем Z = 531 Ом из Пример 1: Расчет импеданса и тока , так что

[латекс] \ cos \ varphi = \ frac {40.0 \ text {} \ Omega} {531 \ text {} \ Omega} = 0,0753 \ text {at} 60.0 \ text {Hz} \\ [/ latex].

Это небольшое значение указывает на то, что напряжение и ток значительно не совпадают по фазе.{-1} 0,0753 = \ text {85,7º} \ text {at} 60,0 \ text {Hz} \\ [/ latex].

Фазовый угол близок к 90º, что согласуется с тем фактом, что конденсатор доминирует в цепи на этой низкой частоте (чистая цепь RC имеет напряжение и ток, сдвинутые по фазе на 90º).

Средняя мощность при 60,0 Гц —

P _средн. = I _{среднеквадратичное значение} В _{среднеквадратичное значение} cos ϕ .

I _{среднеквадратичное значение} оказалось равным 0,226 А в Пример 1: Расчет импеданса и тока . Ввод известных значений дает

P _средн. = (0,226 A) (120 В) (0,0753) = 2,04 Вт при 60,0 Гц.

На резонансной частоте мы знаем, что cos ϕ = 1, и I _{среднеквадратичное значение} оказалось равным 6,00 A в Пример 3: Расчет резонансной частоты и тока .Таким образом, P _средн. = (3,00 A) (120 В) (1) = 360 Вт при резонансе (1,30 кГц)

Как ток, так и коэффициент мощности больше в резонансе, производя значительно большую мощность, чем на более высоких и низких частотах.

Мощность, подаваемая в цепь переменного тока серии RLC , рассеивается только за счет сопротивления. Катушка индуктивности и конденсатор имеют входную и выходную энергию, но не рассеивают ее из цепи. Скорее они передают энергию туда и обратно друг другу, а резистор рассеивает именно то, что источник напряжения вводит в цепь.Это предполагает отсутствие значительного электромагнитного излучения от катушки индуктивности и конденсатора, например радиоволн. Такое излучение может происходить и даже быть желательным, как мы увидим в следующей главе об электромагнитном излучении, но оно также может быть подавлено, как в случае в этой главе. Схема аналогична колесу автомобиля, движущегося по гофрированной дороге, как показано на рис. 4. Неровности дороги с равномерным интервалом аналогичны источнику напряжения, приводящему колесо в движение вверх и вниз. Амортизатор аналогичен демпфирующему сопротивлению и ограничивающему амплитуду колебаний.Энергия внутри системы перемещается между кинетической (аналогично максимальному току и энергии, запасенной в индукторе) и потенциальной энергией, запасенной в автомобильной пружине (аналогично отсутствию тока и энергии, запасенной в электрическом поле конденсатора). Амплитуда движения колес максимальна, если неровности дороги встречаются с резонансной частотой.

Рис. 4. Вынужденное, но демпфированное движение колеса на автомобильной пружине аналогично цепи переменного тока серии RLC .Амортизатор гасит движение и рассеивает энергию, аналогично сопротивлению в цепи RLC . Масса и пружина определяют резонансную частоту.

Чистая цепь LC с пренебрежимо малым сопротивлением колеблется на частоте f ₀ , той же резонансной частоте, что и цепь RLC . Он может служить эталоном частоты или схемой часов — например, в цифровых наручных часах. При очень маленьком сопротивлении требуется лишь очень небольшая подводимая энергия для поддержания колебаний.Схема аналогична автомобилю без амортизаторов. Как только он начинает колебаться, он некоторое время продолжает работать на своей собственной частоте. На рисунке 5 показана аналогия между цепью LC и грузом на пружине.

Рис. 5. LC-контур аналогичен массе, колеблющейся на пружине без трения и без движущей силы. Энергия движется вперед и назад между катушкой индуктивности и конденсатором, точно так же, как она движется от кинетической к потенциальной в системе масса-пружина.

Создавайте цепи с конденсаторами, катушками индуктивности, резисторами и источниками переменного или постоянного напряжения и проверяйте их с помощью лабораторных инструментов, таких как вольтметры и амперметры.

Щелкните, чтобы загрузить симуляцию. Запускать на Java.

Сводка раздела

• Аналогом сопротивления переменного тока является сопротивление Z , комбинированное действие резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов, определяемое версией закона Ома для переменного тока:

  [латекс] {I} _ {0} = \ frac {{V} _ {0}} {Z} \ text {или} {I} _ {\ text {rms}} = \ frac {{V} _ {\ text {rms}}} {Z} \\ [/ latex],

  , где I _o — пиковый ток, а В _o — пиковое напряжение источника.{2}} \\ [/ латекс].

• Резонансная частота f ₀ , при которой X _L = X _C , составляет

  [латекс] {f} _ {0} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \\ [/ latex]

• В цепи переменного тока существует фазовый угол ϕ между напряжением источника В и током I , который можно найти из

  [латекс] \ text {cos} \ varphi = \ frac {R} {Z} \\ [/ latex],

• ϕ = 0º для чисто резистивной цепи или цепи RLC при резонансе.
• Средняя мощность, подаваемая в цепь RLC , зависит от фазового угла и определяется выражением

  [латекс] {P} _ {\ text {ave}} = {I} _ {\ text {rms}} {V} _ {\ text {rms}} \ cos \ varphi \\ [/ latex],

  cos ϕ называется коэффициентом мощности, который находится в диапазоне от 0 до 1.

Концептуальные вопросы

1. Зависит ли резонансная частота цепи переменного тока от пикового напряжения источника переменного тока? Объясните, почему да или почему нет.

2. Предположим, у вас есть двигатель с коэффициентом мощности значительно меньше 1.Объясните, почему было бы лучше улучшить коэффициент мощности как метод улучшения выходной мощности двигателя, чем увеличивать входное напряжение.

Задачи и упражнения

1. Цепь RL состоит из резистора 40,0 Ом и катушки индуктивности 3,00 мГн. (a) Найдите его полное сопротивление Z при 60,0 Гц и 10,0 кГц. (b) Сравните эти значения Z со значениями, найденными в Пример 1: Расчет импеданса и тока , в котором также был конденсатор.

2. Цепь RC состоит из резистора 40,0 Ом и конденсатора 5,00 мкФ. (а) Найдите его полное сопротивление при 60,0 Гц и 10,0 кГц. (b) Сравните эти значения Z со значениями, найденными в Пример 1: Расчет импеданса и тока , в котором также была катушка индуктивности.

3. Цепь LC состоит из индуктора 3,00 мГн и конденсатора 5,00 мкФ. (а) Найдите его полное сопротивление при 60,0 Гц и 10,0 кГц. (b) Сравните эти значения Z со значениями, найденными в Пример 1: Расчет импеданса и тока , в котором также был резистор.

4. Какова резонансная частота индуктора 0,500 мГн, подключенного к конденсатору 40,0 мкФ?

5. Для приема AM-радио вам нужна цепь RLC , которая может резонировать на любой частоте от 500 до 1650 кГц. Это достигается с помощью фиксированной катушки индуктивности 1,00 мкГн, подключенной к конденсатору переменной емкости. Какой диапазон емкости нужен?

6. Предположим, у вас есть запас индукторов от 1,00 нГн до 10,0Гн и конденсаторов от 1.От 00 пФ до 0,100 F. Каков диапазон резонансных частот, который может быть достигнут при сочетании одной катушки индуктивности и одного конденсатора?

7. Какая емкость необходима для получения резонансной частоты 1,00 ГГц при использовании катушки индуктивности 8,00 нГн?

8. Какая индуктивность необходима для получения резонансной частоты 60,0 Гц при использовании конденсатора 2,00 мкФ?

9. Самая низкая частота в диапазоне FM-радио — 88,0 МГц. (а) Какая индуктивность необходима для создания этой резонансной частоты, если она подключена к 2.Конденсатор 50 пФ? (b) Конденсатор регулируемый, что позволяет регулировать резонансную частоту до 108 МГц. Какой должна быть емкость на этой частоте?

10. Последовательная цепь RLC имеет резистор 2,50 Ом, индуктивность 100 мкГн и конденсатор 80,0 мкФ. (A) Найдите полное сопротивление цепи при 120 Гц. (b) Найдите полное сопротивление цепи на частоте 5,00 кГц. (c) Если источник напряжения имеет В _{действующее значение} = 5,60 В, что будет I _{среднеквадратичное значение} на каждой частоте? (d) Какова резонансная частота контура? (e) Что такое I _rms в резонансе?

11.Последовательная цепь RLC имеет резистор 1,00 кОм, индуктивность 150 мкГн и конденсатор 25,0 нФ. (а) Найдите полное сопротивление цепи при 500 Гц. (b) Найдите полное сопротивление цепи на частоте 7,50 кГц. (c) Если источник напряжения имеет В _{действующее значение} = 408 В, что будет I _{среднеквадратичное значение} на каждой частоте? (d) Какова резонансная частота контура? (e) Что такое I _rms в резонансе?

12. Схема серии RLC имеет 2.Резистор 50 Ом, катушка индуктивности 100 мкГн и конденсатор 80,0 мкФ. (а) Найдите коэффициент мощности при f = 120 Гц. (б) Каков фазовый угол при 120 Гц? (c) Какая средняя мощность при 120 Гц? (d) Найдите среднюю мощность на резонансной частоте цепи.

13. Последовательная цепь RLC имеет резистор 1,00 кОм, индуктивность 150 мкГн и конденсатор 25,0 нФ. (а) Найдите коэффициент мощности при f = 7,50 Гц. б) Каков фазовый угол на этой частоте? (c) Какая средняя мощность на этой частоте? (d) Найдите среднюю мощность на резонансной частоте цепи.

14. Последовательная цепь RLC имеет резистор 200 Ом и катушку индуктивности 25,0 мГн. {2}} \\ [/ latex]

резонансная частота:

— частота, при которой полное сопротивление в цепи минимально, а также частота, при которой цепь будет колебаться, если не будет управляться источником напряжения; рассчитывается по [latex] {f} _ {0} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {\ text {LC}}} \\ [/ latex]

фазовый угол:

обозначается как ϕ , величина, на которую напряжение и ток не совпадают по фазе друг с другом в цепи

Коэффициент мощности:

— величина, на которую мощность, передаваемая в цепи, меньше теоретического максимума цепи из-за того, что напряжение и ток не совпадают по фазе; рассчитывается по cos ϕ

Избранные решения проблем и упражнения

1.(a) 40,02 Ом при 60,0 Гц, 193 Ом при 10,0 кГц (b) При 60 Гц, с конденсатором, Z = 531 Ом, что в 13 раз больше, чем без конденсатора. Конденсатор имеет большое значение на низких частотах. На 10 кГц, с конденсатором Z = 190 Ом, примерно так же, как без конденсатора. Конденсатор оказывает меньшее влияние на высоких частотах.

3. (a) 529 Ом при 60,0 Гц, 185 Ом при 10,0 кГц (b) Эти значения близки к значениям, полученным в Пример 1: Расчет импеданса и тока , поскольку на низкой частоте преобладает конденсатор, а на высокой — индуктор. доминирует.Таким образом, в обоих случаях резистор вносит небольшой вклад в общий импеданс.

5. От 9,30 нФ до 101 нФ

7. 3,17 пФ

9. (а) 1,31 мкГн (б) 1,66 пФ

11. (a) 12,8 кОм (b) 1,31 кОм (c) 31,9 мА при 500 Гц, 312 мА при 7,50 кГц (d) 82,2 кГц (e) 0,408 A

13. (а) 0,159 (б) 80,9 ° (в) 26,4 Вт (г) 166 Вт

15. 16.0 Вт

— Инновации Шакти

Электромагнитный стабилизатор SHAKTI — это запатентованное устройство поглощения и рассеивания электромагнитных помех (EMI).EMI — это общий термин, используемый для описания отрицательного взаимодействия излучаемых полей с передаточной функцией электромагнитных компонентов. SHAKTI — это трехступенчатое пассивное устройство, которое не требует прямого электрического подключения к сигнальному тракту, потому что все взаимодействие происходит через взаимную связь излучаемого поля. Три ловушки широкого спектра (микроволновая, радиочастотная и электрическая / магнитная), содержащиеся в его портативном шасси, поглощают и рассеивают эти паразитные колебания за счет индуктивной связи.Уменьшение этих полей приводит к более точной передаче сигнала информации, которую несет хост-устройство. Конкретными приложениями, используемыми в настоящее время, являются все типы аудио / видео компонентов, компьютерные процессоры (ЭБУ) автомобильных двигателей и катушки зажигания.

EMI в аудиокомпонентах

В аудиокомпонентах эти паразитные поля излучаются от нескольких миллиметров до нескольких футов вокруг шасси главного компонента. При отсутствии ослабления некоторые нежелательные части этой ЭДС могут попасть обратно в схемы, создавая шумовые артефакты, которые усиливаются вместе с формой музыкального сигнала.Результатом является более шумный, более зернистый фон в моменты промежуточной тишины и уменьшение динамических контрастов при изменении уровней сигнала. Напротив, за счет уменьшения этих источников шума общее воспроизведение музыки становится более детальным, включая большую глубину сцены, ширину и четкость.

EMI в автомобильных двигателях

В автомобильном мире EMI ​​- это фактор точности информации о сигнале, поступающей в модуль управления двигателем (ECU) современных автомобилей.Различные датчики, расположенные в разных точках обзора, передают информацию в ЭБУ, которая позволяет этому процессору компьютера регулировать параметры момента зажигания и электронного впрыска топлива. Радиочастотное излучение цифровых микросхем и непосредственная близость частей схемы могут привести к загрязнению этой входящей аналоговой информации и помешать ЭБУ получать точные значения. Это приводит к потере мощности и более медленному ускорению.Расположенные рядом с микросхемой устройства ШАКТИ поглощают эти поля, повышая точность работы ЭБУ. Катушки зажигания создают напряжение через расширяющееся и сжимающееся магнитное поле. Коллапсирующее поле имеет внутреннюю обратную электродвижущую силу (обратная ЭДС), которая может мешать расширяющемуся полю. Размещение устройств SHAKTI по ​​бокам катушек зажигания поглощает часть паразитной энергии обратной ЭДС, тем самым ускоряя время нарастания, что улучшает синхронизацию искры.

Происхождение и причины EMI

К категории электромагнитных помех относятся так называемые паразитные колебания. Эти чрезвычайно короткие, крошечные всплески энергии видны на мониторах формы сигналов с высоким разрешением в определенных точках цикла синусоидальной волны. Часто происходящие из области RF, они также имеют гармоники, которые отражаются вверх и вниз в звуковые полосы и усиливаются на высоких уровнях вместе с музыкой. Иногда они имеют внешнее происхождение, а каскады и следы схемы действуют как гигантская антенна-лабиринт.Все мегаполисы изобилуют радиопомехами в диапазоне от 30 Гц до 7 ГГц, хотя чаще всего встречаются на частотах ниже 500 мгц. Шум зажигания автомобилей преобладает, но иногда может быть вытеснен линиями распределения электроэнергии. Другими источниками радиопомех являются бытовая техника, электродвигатели, люминесцентные лампы, электрические открыватели гаражных ворот, промышленное оборудование, микроволновые приборы и диммеры. В аудиокомпонентах хорошо известно, что самогенерируемые паразитные колебания возникают в импульсных источниках питания.Пики тока 120 Гц, вызванные проводимостью выпрямителя, возникают в источниках питания с емкостным входом. Обычные выпрямительные диоды, используемые в разнообразном оборудовании, создают высокие уровни радиопомех. Гармоники этих всплесков и всплесков могут наблюдаться в широком спектре вплоть до диапазона МГц. Излучение этих импульсов передается в другие части схемы усилителя, увеличиваясь в результате усиления в сочетании с музыкальным сигналом. Фактически, в усилителях есть несколько передатчиков паразитных колебаний, которые могут создавать широкополосные многократные гармонические импульсы каждую секунду.Печатные платы также являются источником нежелательных электромагнитных помех. Несколько причин — это общая импедансная связь через цепи питания и заземления, антенные контуры, образованные микросхемами и их шунтирующими конденсаторами, и перекрестные помехи между смежными дорожками сигналов отдельных плат или соседних плат. Есть также свидетельства того, что такие простые вещи, как плохие или холодные паяные соединения и разнородные смежные металлы, могут быть источниками электромагнитных помех.

Традиционные подходы к снижению воздействия электромагнитных помех

Существует ряд традиционных подходов к уменьшению внешних радиопомех, которые достигают компонентов.Некоторые примеры — это обширное экранирование шасси, фильтры с ферритовыми шариками на входных и выходных секциях и кондиционеры для линий электропередач. Инженеры обычно стараются сделать следы сигналов короткими, чтобы свести к минимуму паразитную индуктивность и емкость, которые могут вызывать звонки сигналов и выход за пределы установившегося уровня напряжения, что может быть источником электромагнитных помех. Несколько компаний продают устройства с ферритовыми шариками, которые размещаются вокруг системных межсоединений для фильтрации радиопомех, которые могут проникнуть в эти точки.Это эффективно для уменьшения радиочастотных помех, которые могут проникнуть через внешнюю проводку. Однако он не ослабляет самогенерируемые источники внутри самого компонента и не может уменьшить гораздо более сильные микроволновые поля. Кроме того, фильтры из ферритового материала применимы только в ситуации, когда их можно разместить вокруг провода, чтобы облегчить эффект сдвига импеданса, который лежит в основе этой конструкции. Еще одно устройство, которое использовалось в аудио для поглощения некоторых нежелательных излучений вокруг силовых трансформаторов, — это блок VPI.Традиционное понимание его топологии состоит в том, что в нем используются неторроидальные слоистые материалы пассивного трансформатора для взаимного связывания с некоторой энергией электрического и магнитного поля вокруг активных трансформаторов. Как отмечалось ранее, имеется достаточно информации о том, что эти поля содержат нежелательные гармоники, которые могут отрицательно взаимодействовать с формой музыкального сигнала. Чтобы быть полезным, такое устройство должно иметь резистивный элемент для увеличения рассеивания.Недостаточно просто резонировать в гармонии с активным полем. В результате электромагнитной константы, гистерезиса произойдет небольшое рассеяние (определение гистерезиса состоит в том, что определенный изменяющийся процент энергии будет теряться при движении электрического поля или тока через металлический проводник). Также вполне вероятно, что масса кирпича может изменить некоторый механический резонанс шасси, который в противном случае может оказаться вредным в определенных ситуациях.

Уникальные конструкции фильтров ШАКТИ

Механизм, который активирует цепи поглощения и рассеивания в SHAKTI, имеет электрический эквивалент, аналогичный эффекту ВЧ трансформатора. Это происходит, когда настроенная вторичная катушка (пассивная) размещается рядом с активной первичной катушкой. Поглощение энергии будет происходить на заданных частотах, пока пассивный блок должным образом резистивно нагружен или демпфирован.Главный компонент представляет собой активную катушку, а SHAKTI параллелен вторичному трансформатору или катушке. Потенциальный сток главного трансформатора в этом приложении незначителен, потому что конструкция схемы SHAKTI настроена на поглощение сверхвысоких частот паразитных нежелательных полей внутри ЭДС.

SHAKTI отличается от предыдущих усилий по снижению электромагнитных помех несколькими способами. Во-первых, есть три определенных этапа фильтрации, которые позволяют охватить более широкий источник потенциальных нежелательных излучений.Во-вторых, включены новые и уникальные типы абсорбционных компонентов, которые, даже если они используются с другими конструкциями фильтров (например, ферритовые типы), будут дополнять, а не дублировать действие, что дает дополнительные преимущества. SHAKTI позволяет гибко размещать его возле каскадов внутренних цепей, которые наиболее подвержены самогенерируемым электромагнитным помехам, а также обеспечивает дополнительное снижение шума от внешних источников. И, наконец, каждая ступень имеет не только свойственный эффект гистерезиса, который приводит к некоторому рассеянию, но также специально встроенный дополнительный резистивный элемент для повышения эффективности фильтров.

Цепь фильтра СВЧ-диапазона 1 ступени

Используя проверенные законы конструкции волноводов, этот каскад схемы обеспечивает поглощение и рассеяние на частотах от 1,5 ГГц до более 100 ГГц. Любой, кто задается вопросом, могут ли эти области влиять на качество звука, должен попробовать установить набор межсоединений предусилителя рядом с протекающей микроволновой печью. Основная топология этого каскада состоит из настроенных резонансных камер, взаимодействующих с микроволновыми частотами.Резистивный элемент представляет собой специальное проводящее внутреннее покрытие на стенках камеры, которое рассеивает микроволновую энергию при ее движении внутри камеры. Полная информация и математические расчеты, описывающие эту схему, доступны в патенте SHAKTI № 5,814,761. Этого каскада схемы нет в SHAKTI On-Lines.

Цепь фильтра радиопомех, ступень 2

Благодаря уникальному применению кварцевых генераторов ослабляется широкий спектр радиопомех.Кварц, как пьезоэлектрический материал, способен преобразовывать электрическое поле в механическую энергию. В ситуациях, когда кварц используется в активных компонентах, желаемая цель состоит в том, чтобы усилить одну резонансную частоту, исключив все остальные. Однако на этом этапе SHAKTI кварц используется для получения самой широкой выборки частот, чтобы лучше поглощать несколько непредсказуемые EMI. Одна из причин, по которой кварц никогда не использовался в схемах этого типа, заключается в том, что, несмотря на то, что он эффективен в качестве преобразователя электрической энергии, его очень высокая добротность означает, что большая часть преобразования в механическую энергию быстро меняется обратно на электрическую.Чтобы преодолеть эту проблему, тщательные эксперименты позволили получить необходимый резистивный элемент, который существенно снижает добротность. Результатом является эффективное рассеяние в течение первых 1/2 цикла. Этот этап обеспечивает преимущества поглощения / рассеивания как внешних, так и самогенерируемых источников радиопомех.

Ступень 3 Фильтр электрического и магнитного поля

Эта третья ступень обеспечивает действие фильтра для той части ЭДС основных компонентов, которая состоит из электрического или электростатического поля в диапазоне от 50 Гц до 200 кГц.Любые магнитные поля, которые могут проходить через шасси, также будут рассеиваться на этом этапе. Первичным элементом на этом этапе является магнитное поле, которое создается внутри ШАКТИ. Следуя фундаментальному закону, известному как «правило правой руки» (который описывает взаимодействие электрического и магнитного полей), этот этап приводит к поглощению / рассеиванию нескольких нечетных гармоник частоты сети переменного тока (60 циклов), которые известны. вызвать серьезные проблемы с электромагнитным излучением.Уникальной частью схемы этого каскада является компонент, который действует как антенна, притягивая часть паразитного поля вокруг активного трансформатора, что приводит к большему попаданию нежелательной энергии в ШАКТИ. Этого каскада схемы нет в SHAKTI On-Lines.

Дело ШАКТИ

Внешний корпус, в котором заключены внутренние цепи, состоит из налитого каменно-бетонного материала, который не сопротивляется ЭДС основных компонентов.Это позволяет паразитным полям легко проникать через абсорбирующие устройства, а также обеспечивает отличную и безопасную среду для высвобождения электрической энергии, которая была преобразована в тепло. Интегральная пигментация по всему каменному материалу достигается за счет использования запатентованного состава, обладающего естественными антистатическими свойствами.

Проведенные на сегодняшний день процедуры испытаний

Испытание на электромагнитное излучение

в Compatible Electronics Inc., независимая испытательная лаборатория в Агуре, Калифорния, было проведено испытание на выбросы для определения воздействия SHAKTI на известный источник паразитных колебаний, генерируемых в экранированном помещении. Гребенчатый генератор использовался для генерации ультразвуковых полей, которые затем улавливались логопериодической приемной антенной на расстоянии нескольких футов в экранированном помещении. Эта приемная антенна затем была подключена к анализатору спектра Hewlett Packard (HP 8566B), который измерял излучаемые поля как с SHAKTI, так и без него на блоке, приводимом в действие гребенчатым генератором.Было проведено четыре отдельных теста с широким спектром, начиная с мегагерцовых регионов и до 1,6 ГГц. Во всех случаях затухание было значительным на 3-10 дБ, когда Шакти использовалась в процедуре тестирования. Эти испытания ясно показывают эффективность цепей ловушек ВЧ и СВЧ в ШАКТИ. В Германии аналогичный тест был проведен в современном испытательном центре, который подтвердил эти результаты, глядя на выходной сигнал цифро-аналогового преобразователя. Спектральный анализ с высоким разрешением самогенерируемых частот от 30 до 300 МГц, возникающих при вводе 1 кГц в цифро-аналоговый преобразователь, был значительно сокращен, когда SHAKTI был помещен на компонент.Анализатор спектра был напрямую подключен к выходу цифро-аналогового преобразователя.

Тест термодинамической передачи энергии

Законы термодинамики диктуют, что если передача энергии от поля вокруг активного компонента происходит через преобразователь поглощения / рассеяния, то должно быть измеримое увеличение механической или тепловой энергии в этом преобразователе. В независимой испытательной лаборатории термопары были прикреплены к области на 1/4 дюйма над нагруженной схемой SHAKTI Stone и ненагруженным плацебо.Очень холодный 30-ваттный ресивер был помещен в изолирующую камеру с контролируемой температурой с двумя камнями SHAKTI. Независимо от расположения, загруженный камень сохранял показания на 1/2 градуса по Фаренгейту выше, чем камень плацебо. Крайним примером было размещение плацебо непосредственно над самой теплой частью шасси приемника (область трансформатора), а загруженный SHAKTI — в нескольких дюймах перед приемником. Более высокое значение температуры загруженного SHAKTI Stone согласуется с его преобразованием энергетических свойств, потому что даже на таком расстоянии он все еще находился в пределах ЭДС основного приемника.

60-циклический просмотр фазового поля и проверка линии переменного тока

В Metrology Instruments Labs в Сими-Вэлли, Калифорния, был проведен тест на линейность фаз. Каждый раз, когда SHAKTI Stone помещали рядом с трансформатором усилителя, анализатор формы сигналов, подключенный к выходу усилителя, демонстрировал более когерентный сигнал 60 Гц. Другой тест был проведен в лаборатории высоких частот Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. На этот раз было рассмотрено излучаемое поле усилителя за 60 периодов.И снова произошло улучшение согласованности с камнем SHAKTI, установленным на компоненте. Эти результаты согласуются с ожидаемыми выгодами от снижения электромагнитных помех. Еще одним испытанием, проведенным в метрологической лаборатории, был анализ шума в линии переменного тока. Хорошо известно, что использование цифрового оборудования может способствовать возникновению шумовых артефактов в службе переменного тока, к которой они подключены. В этой процедуре проигрыватель компакт-дисков был вставлен в линию переменного тока, одна нейтральная ножка которой подключена к осциллографу.При включении проигрывателя компакт-дисков в сети переменного тока возник сигнал с частотой 250 кГц. Это отрицательно повлияет на все звуковое оборудование, которое использует ту же линию, что и этот проигрыватель компакт-дисков. Размещение камня SHAKTI Stone на верхней части корпуса плеера значительно уменьшило звон. Попытки использовать мю-металл, ферритовые шарики и другие предметы значительной массы и экранирующего потенциала не смогли воспроизвести положительный эффект устройств SHAKTI.

Тест видеоизображения

Architectual Electronics, компания по установке домашних и профессиональных кинотеатров из Ванкувера, Канада, подтвердила, что в различных ситуациях использование продуктов SHAKTI в видеопроекторах, видеомагнитофонах и проигрывателях лазерных дисков может наглядно продемонстрировать улучшение качества видео.Наглядным объективным примером является тестовая штриховка на диаграмме сходимости. Наиболее трудноразрешимые области на периферии изображения более точно выровнены с размещением камней ШАКТИ под или поверх видеопроектора. Это было проверено в широком спектре систем, начиная от домашних кинотеатров начального и высокого уровня до коммерческих и студийных приложений. Другие видимые области улучшения включали уменьшение горячих точек и цветового шума, а также увеличение глубины изображения.Очевидная причина этих улучшений — снижение шума внутри и вокруг компонента.

Устойчивые тестовые звуковые сигналы

Ряд аудиопродуктов (например, кабели) часто приводят в качестве примеров, когда субъективные эмпирические тесты прослушивания, проведенные с музыкальной информацией, дают заявления о слышимых преимуществах, но при немузыкальном тестировании корреляции не обнаруживается. Объяснение этого несоответствия со стороны лагеря субъективистов состоит в том, что ухо гораздо более чувствительно к сложной и преходящей природе музыки по сравнению с устойчивым звуком тестовых тонов.Даже при огромных продажах экзотических кабелей лагерь объективистов продолжает выдвигать встречное мнение о том, что они на самом деле не имеют значения. В случае с ШАКТИ были проведены испытания, которые совпадают с обоими лагерями. Интересно, что помимо музыкальных A / B-сравнений, которые выявляют звуковые преимущества, стабильный тестовый тон в любом месте в диапазоне от 300 Гц до 1000 Гц также слышимо меняется в лучшую сторону, когда SHAKTI размещается рядом с трансформатором усилителя мощности.Параметры этого теста следующие:

• слушатель должен сидеть абсолютно неподвижно, а тон посылается только одному говорящему (это необходимо из-за присущей устойчивым тонам случайной отражающей природы и воспринимаемых изменений амплитуды с небольшими изменениями положения уха.

• человек, облегчающий установку, также должен сводить любое движение тела к абсолютному минимуму, просто двигая рукой, чтобы поднимать устройство на компонент и снимать его.Тон легко воспринимается как чище и яснее с SHAKTI; удаление приводит к получению тона с большим количеством трелей и немного меньшей громкости. Удивительно, но даже когда слушатель не может видеть AB, этот тест столь же стабильно успешен в идентификации SHAKTI на позиции. Это резко контрастирует с признанными низкими оценками лагеря субъективистов, когда они пытаются слепым AB-тестированием большей части аудиооборудования (для чего у них есть несколько интересных объяснений).Возможно, SHAKTI, вместо того, чтобы увеличивать расстояние между двумя соперничающими фракциями аудио, может немного сблизить их.

Оценка автомобильных динометров

В апреле 2000 года начались испытания по изучению воздействия устройств ШАКТИ на блоки управления автомобильными двигателями (ЭБУ). Mike Morgan Motorsports в Северном Голливуде, Калифорния, провел оценку установленного на них динометра от Dyno Jet Corporation. Это устройство способно выдавать показания мощности плюс-минус 1 л.с. на своем инерционном динамометрическом стенде шасси.Было проведено четыре испытания с модификацией, которым предшествовали и следовали прогоны костного материала для подтверждения эффектов. В первых двух тестах использовался электромагнитный стабилизатор SHAKTI, размещенный непосредственно на внешнем корпусе ЭБУ карты памяти Pontiac Trans Am 2000. В обоих случаях динамометрический стенд регистрировал от двух до трех приростов мощности на задних колесах с установленным блоком SHAKTI и измерял возврат к стандартным показаниям после его удаления. В следующих двух тестах использовались первые четыре, а затем два SHAKTI On-Line на блоке управления двигателем.В обоих случаях результаты отражали прирост от двух до трех л.с., измеренный с установленным стабилизатором.

Дополнительные испытания были проведены на динометре Dyno Jet в Paragon Tuning в Авроре, Колорадо. BMW 3.0 1994 года был измерен с помощью SHAKTI On-Lines и электромагнитного стабилизатора на ЭБУ автомобиля. В обоих случаях увеличение мощности на задних колесах составляло от 2 до 3 лошадиных сил.

В декабре 2000 года испытания проводились на заводе Passaglia’s Automotive в Чикаго, штат Иллинойс.Они установили современный Mustang Dyno стоимостью 100 000 долларов, который имеет разрешение измерения мощности плюс-минус 1/4 лошадиных сил, а также способность измерять от 0 до 60 миль в час. Проведенные испытания представляли собой стандартные пробеги по сравнению с размещением по одной SHAKTI On-Line на каждой из 8 катушек зажигания Chevy Tahoe V8 2000 года выпуска. Помимо демонстрации увеличения мощности на 4–5 л.с. в критическом диапазоне мощности до 60 миль в час, тесты показали значительно более быстрое время от 0 до 60 миль в час.Разница была почти на четыре десятых секунды быстрее. Технические специалисты Passaglias заявили, что в прошлом такая степень изменений требовала от 2000 до 3000 долларов на модификацию двигателя. Общая стоимость 8 он-лайн SHAKTI составляет $ 400 в розницу. В дополнение к этим динамометрическим тестам, обширное бета-тестирование на различных автомобилях и мотоциклах неизменно дает свидетельства заметных улучшений в плавности хода и мощности двигателя на всех оборотах в минуту.

Бенджамин Пьяцца,
ШАКТИ инженер-конструктор
декабрь 2000 г.

Схема радиочастотного детектора

схема радиочастотного извещателя).Волна) радио. com / id / FM-Listening-Bug-Kit /. Радиоволны обычно имеют длину от менее килогерца до 20 гигагерц. Радио в вашем автомобиле принимает радиоволны, декодирует информацию и использует динамик, чтобы преобразовать ее обратно в звуковую волну, доставляя приятную музыку вашим ушам. Хаген. Следовательно, в схеме используется конденсатор для обнаружения RF от мобильного телефона 24 ноя. Контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) — это электронная схема с напряжением, или ФАПЧ широко используются в беспроводных или радиочастотных (РЧ) приложениях. Обнаружение радиосигналов AM — это диодное приложение.Значения конденсатора и резистора для различных фильтров установлены для пропускания частот от 200 Гц до 2 кГц. Я хотел бы попробовать построить схему частотного детектора с использованием LM3915. Однако для схем ЭКГ обычно достаточно фильтров нижних частот, чтобы устранить внешний шум из-за частоты сердцебиения. [6] «Как работают сотовые телефоны», How Stuff Works A Как системы активной визуализации излучают миллиметровые волны в зоне покрытия и принимают сигнал. Модуль детектора состоит из схемы детектора и a.Частотный охват будет примерно от 80 МГц до 920 МГц и может незначительно варьироваться в зависимости от производителя тюнера. Например, германиевый диод 802. для извлечения аудиосигнала из более высокочастотной радиоволны, которая доносила его до этой точки. АННОТАЦИЯ. 2020 смягчить растущую проблему радиочастотных (РЧ) помех. ВЧ-детектор проверяет или проверяет выходную мощность ВЧ-цепи и создает выходное напряжение постоянного тока относительно мощности в этой конкретной точке. • Опишите особенности схем шумоподавления в FM-приемнике.Встроенный счетчик такого типа устраняет необходимость во внешнем вольтметре. Оборудование для обнаружения, анализа спектра и радиопеленгации обнаруживает, идентифицирует и анализирует радиочастотные сигналы от радио, сотовых устройств, GPS, Wi-Fi и других излучающих устройств. 17 ноя. Прием частоты 920 кГц вызовет наибольшее падение напряжения в цепи резервуара. 1. Привод правой ноги Целью схемы привода правой ноги является уменьшение помех от усилителя. Этот чрезвычайно широкий рабочий диапазон частот позволяет использовать детектор мощности ZV47-K44 + в широком диапазоне приложений основной полосы частот, ПЧ, ВЧ и ммВт для различных рынков, включая испытания и измерения, а также решения точка-точка 5G ммВт. .5 ГГц. 11b беспроводная локальная сеть работает на частоте 2. 1924 Atwater Kent #Model 4700. Это показывает полнофункциональную 64-битную RFID-метку с использованием индуктивно-связанной 13. помехи для GPS, чтобы избежать обнаружения и отслеживания своего транспортного средства, 30 мая. Дискриминатор большинства даст выходной сигнал, который может изменять частоту глубины. Введение в схему радиочастотного детектора. Для этого проекта аналоговый выход детектора звукового модуля отправляет обнаруженный аналоговый аудиосигнал на A0 Arduino Uno.Детектор этого типа также называют пиковым детектором, поскольку он отслеживает пики модулированного несущего сигнала. Но его также можно использовать для проверки наличия каких-либо внешних помех и для проверки германиевого диода этого беспроводного или сигнального оборудования для извлечения аудиосигнала из более высокочастотной радиоволны, которая доносила его до этой точки. В зависимости от его частотной составляющей и уровня звука различается степень воздействия на организм человека и ощущение шума.Раздел 6 представляет собой схему детектора отношения FM. Датчики давления На рис. 5 приборная схема с тремя операционными усилителями имеет частоту, описывающую, сколько раз в секунду сигнал повторяется. Когда появился триод, были изобретены другие детекторы, включая конструкцию, названную пластинчатым детектором. Как видно из рисунка 2, входная рабочая частота ZV47-K44 + находится в диапазоне от 500 МГц до 43. ByP. У каждого есть свои особенности: регенеративный детектор для приема низкочастотного кода, однако обычно этого избегают.детектор передачи или анализатор, который может определять присутствие активированного мобильного диапазона частот входного радиочастотного сигнала. Формат: Web. Электронные ламповые усилители могут использовать либо усиление радиочастоты, либо усиление звуковой частоты, либо то и другое. Схема определения мощности и принятия решения по п. 1, дополнительно содержащая: первую схему резистивного аттенюатора, соединяющую входной РЧ-сигнал со схемой неинвертирующего РЧ-детектора; и вторую схему резистивного аттенюатора, соединяющую входной РЧ-сигнал со схемой инвертирующего РЧ-детектора.10. РИСУНОК 4: Сигнальная цепь датчика газа. Радио в настоящее время настраивается на 7-11 МГц. Необходимость в настраиваемой схеме с ответвлениями устраняется за счет использования высокочастотного усилителя с очень высоким входным сопротивлением, в котором используется транзистор Дарлингтона. Усилитель является микромощным, и вся схема использует только микроволновый диодный детектор и 100 мкА метр, эта пассивная схема будет отображать силу этого сигнала. Если радиоприемник достаточно чувствителен, чтобы производить легко различимое шипение в поле Что такое радиочастота? RF — это термин, который относится к сигналам переменного тока, имеющим такие напряжения и частоты, что, когда эти сигналы вводятся в антенну, генерируется электромагнитное поле, подходящее для беспроводного вещания.Есть ли схема с измерителем сигнала или светодиодами, с помощью которых я могу обследовать территорию вокруг своего дома, чтобы узнать, исходит ли сигнал из его дома? Рис. Радиочастотный (RF) детектор, содержащий :. На низких частотах расстройка, необходимая для получения правильной частоты звуковых биений, составляет значительный процент от частоты сигнала. Схема предназначена для создания частот только выше 100 Гц, поэтому значения других компонентов, которые влияют на частоту, выбираются соответствующим образом. 8 пФ резонансная частота составит 1611 кГц.В радио динамик или наушники не успевают за РЧ-сигналом, но после его обнаружения динамик может ответить. Эта схема обсуждается в тексте. Современная транзисторная версия схемы Армстронга, запатентованная в 1913 году, показана на рис. Также имеется простой в использовании приемник обнаружения ближнего поля ANDRE ™, который определяет местонахождение ближайшего радиочастотного, инфракрасного, видимого света, несущего тока и других типов передатчики. Поскольку их реактивное сопротивление пропорционально частоте потерь. Если вы хотите начать собственное радиовещание, вы должны сначала подать заявку в FCC на радиочастоту.Деление на N с использованием ‘161s — Вот простая схема для получения деления на N из’ 161s. 2 отзыва. Диапазон частот будет от 20 Гц до 12 кГц, если посмотреть на таблицу ниже. Джонсон П. Последний каскад усиления удваивается как каскад детектора или демодулятора. В радиочастотной (RF) интегральной схеме детектор используется для определения мощности радиочастотного сигнала в диапазоне частот между ними (в описании указано 25 мВ / дБм, а на плате указано 25 мВ / дБ). Цепи радиочастотной и микроволновой связи: анализ и проектирование, второе издание схемы FM-приемника с использованием TDA7021 и LM386.-11. Считывающее устройство — это устройство, которое имеет одну или несколько антенн, излучающих радиоволны. На нем показана полностью функциональная 64-битная RFID-метка, использующая индуктивно-связанную 13. Управление национальной безопасности, науки и технологий. ppt), PDF-файл (. -Июль, 2006. «Низкочастотный детектор» также может отображать частотную составляющую низкочастотного звука с помощью анализа 1/3 октавной полосы и БПФ. Генератор биений частоты (BFO) является самым простым (и самый старый) тип технологии металлоискателей и является хорошей отправной точкой для изучения того, как работают металлоискатели.В этом процессе генерируется сигнал, фаза которого зависит от фазы входного сигнала. Все участники перечислены на странице кредитов. Радиочастотный (RF) детектор — это устройство, используемое для обнаружения присутствия радиочастотных волн либо в беспроводной, либо в проводной (на RF-кабеле) физической среде передачи. Средство обнаружения с использованием частотного детектора (FD) обычно. Для реализации схемы широкополосный RFD использует беспроводная связь DET. Высокочастотный RFID: его диапазон составляет от 3 МГц до 30 МГц, точная частота, используемая модулем, составляет 13.Например, AM-радио может слушать любую AM-радиостанцию ​​в диапазоне частот от 535 килогерц до 1. gov означает, что это официально. 4%). Шунтирующий конденсатор C выбран равным 1 нФ, так что он имеет низкое омическое емкостное сопротивление до 6 ГГц. Используя микроволновый диодный детектор и измеритель 100 мкА, эта пассивная схема будет отображать силу этого сигнала. Эта схема представляет собой простой измеритель напряженности поля, который выбирает определенный частотный диапазон. 56 МГц. Предлагаемая конструкция может быть специально использована как: Схема детектора сигнала Wi-Fi.Типо: Учебник. УКАЗАТЕЛЬ УСЛОВИЯ Детектор мощности CMOS, динамический диапазон, частотная компенсация, полевой МОП-транзистор с самосмещением. Детектор преобразует модулированный по амплитуде сигнал ПЧ (промежуточной частоты) в звуковой сигнал низкого уровня. 4 ГГц X + CN0360 Эта схема представляет собой частотно-избирательный радиочастотный (РЧ) детектор, который предлагает диапазон обнаружения 90 дБ от 35 МГц до 4. Секция 7 представляет собой второй усилитель ПЧ FM. Принципы радиотехники и диодные детекторы были использованы для построения аппаратной части устройства.Этот процесс может помочь определить источник. Самая низкая частота (точка -3 дБ) составляет около 15 кГц. Дальность обнаружения 10-15 см. Сигнал от антенны в радиоприемнике необходимо сначала настроить, чтобы отделить его от другого радиоприемника. Обычно низкочастотный звук представляет собой звуковую волну с частотой от 1 Гц до 100 Гц. Эта схема не работает на радиочастотах. com. Здесь, в Европе, 1611 кГц — самая высокая частота на средних волнах. В этой статье мы рассмотрим диодный детектор двумя способами: во-первых, как измерительный прибор в этих высокочастотных колебаниях 455 кГц, показанных на рис.Описание: Учебное пособие, описывающее Добро пожаловать в лазерную клинику New Look, New Look — специализированная лазерная клиника №1. Может ли схема принимать на вход вместо аудиовхода радиочастоты или электромагнитные волны? Если не могу, может ли кто-нибудь предложить некоторые модификации, которые мне нужно сделать на схеме? В этой новой схеме детектора молнии используется настроенная схема с одним индуктором для приема статических импульсов от молнии с частотой около 200 кГц. При перемещении шкалы настройки в положение примерно на 10% вверх от его низкочастотного конца, схема генератора должна быть «дополнена» для лучшего отслеживания с антенной и радиочастотными цепями.Радиочастотные модули широко используются в потребительских приложениях, таких как устройства открывания гаражных ворот, беспроводные системы сигнализации, промышленные пульты дистанционного управления, приложения для интеллектуальных датчиков и беспроводные системы домашней автоматизации. 2020 Эти детекторы могут обнаруживать низкочастотные сигналы (СНЧ), электромагнитные частоты (ЭМП), а также радиочастоты (РЧ). a Радио работает, потому что звуковые волны воспроизводятся D. Диоды излучаются исключительно радиоволнами, которые оно тянет из воздуха. Обновлено 20 апреля. Wo Реклама Автор: Маршалл Брэйн. Большинство радиоприемников, которые вы видите в своей повседневной жизни, являются радиоприемниками специального назначения.F. Когда радиосигнал подавался на управляющую сетку триода, обнаруженный звук мог быть взят из схемы пластины. инструкции. 26 февраля 2012 г. От 9 кГц до 21 ГГц, идеальным вариантом является частота от 30 Гц до более 110 ГГц. Я знаю частоту, на которой работает рация, но не могу определить частоту радио, когда настраиваю ее. Это возможно? I. Соотношение между длиной волны, скоростью света и частотой определяется следующими формулами: длина волны (м) = 300 000 000 / частота (Гц) или приблизительно: длина волны в см = 30 000 / частота в МГц.Используйте операционный усилитель, сконфигурированный как усилитель заряда (Vout = Vin (1 + R обратная связь / R in), чтобы обнаружить возбуждение этой антенны и управлять входом. Детектор наклона основан на частотно-селективном, среднеквадратичном отклике RF-детектора с 90 дБ. Динамический диапазон от 35 МГц до 4. В ранних радиоприемниках использовались простые схемы диодных детекторов. Мне нужно создать радиочастотный детектор на 315–433 МГц. Этап работает прямо под точкой колебания. Схема металлоискателя, показанная здесь, должна отражать пределы простоты для металлоискателя, но конструкция работает на удивление хорошо.Купите лучший высококачественный и самый точный прецизионный инструмент, радиочастотный детектор / измеритель мощности радиочастотного сигнала сотового телефона weBoost / Wilson Electronics или трекер. высокочастотные приемники и передатчики теперь подходят для цифровой области. txt) или просмотрите слайды презентации в Интернете. C Радиочастотный модуль — это небольшая электронная схема, используемая для передачи, приема или трансляции радиоволн на одной из нескольких несущих частот. TSEK03 Интегральные радиочастотные схемы 2019 / Тед Йоханссон PD: прямоугольные сигналы 11 • Поскольку в прямоугольной волне сигнал периодически инвертируется, мы можем использовать переключатели (особенно в технологии CMOS) для реализации умножителя.Управляющее напряжение 12 В даст выходную частоту 25 кГц. схема радиочастотного детектора

RLC — University Physics Volume 2

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определить угловую частоту колебаний для резистора, катушки индуктивности, конденсатора последовательной цепи
• Связать цепь с демпфированными колебаниями пружины

Когда переключатель замкнут в цепи RLC (Рисунок) (a), конденсатор начинает разряжаться, и электромагнитная энергия рассеивается резистором со скоростью.С U (рисунок), мы имеем

, где i и q — функции, зависящие от времени. Это снижается до

Это уравнение аналогично

, которое представляет собой уравнение движения для системы с амортизированной массой и пружиной (вы впервые встретили это уравнение в статье «Колебания»).Как мы видели в этой главе, можно показать, что решение этого дифференциального уравнения принимает три формы, в зависимости от того, больше ли угловая частота незатухающей пружины, чем, равна или меньше b /2 m . Следовательно, результат может быть недостаточно демпфированным, критически демпфированным или избыточным. По аналогии, решение q ( t ) дифференциального уравнения RLC имеет ту же особенность. Здесь мы рассмотрим только случай недостаточного демпфирования.Заменив м на L , b на R , k на 1/ C и x на q в (рисунок) и предполагая, мы получаем

, где угловая частота колебаний равна

Это решение с недостаточным демпфированием показано на (Рисунок) (b). Обратите внимание, что амплитуда колебаний уменьшается по мере рассеивания энергии в резисторе. (Рисунок) можно подтвердить экспериментально, измерив напряжение на конденсаторе как функцию времени.Это напряжение, умноженное на емкость конденсатора, дает q ( t ).

Проверьте свое понимание В цепи RLC : (a) Имеется ли в цепи недостаточное, критическое или избыточное демпфирование? (b) Если цепь начинает колебаться при заряде конденсатора, сколько энергии рассеивается в резисторе к тому времени, когда колебания прекращаются?

Сводка

• Решение с недостаточным демпфированием заряда конденсатора в цепи RLC —
  
• Угловая частота, указанная в решении с недостаточным демпфированием для цепи RLC , составляет
  

Концептуальные вопросы

Когда провод подключен между двумя концами соленоида, результирующая цепь может колебаться, как цепь RLC .Опишите причину появления емкости в этой цепи.

Опишите, какое влияние оказывает сопротивление соединительных проводов на колеблющуюся цепь LC .

Это создает цепь RLC , которая рассеивает энергию, вызывая медленное или быстрое уменьшение амплитуды колебаний в зависимости от значения сопротивления.

Предположим, вы хотите разработать схему LC с частотой 0,01 Гц. С какими проблемами вы можете столкнуться?

Радиоприемник использует схему RLC для выбора определенных частот для прослушивания дома или в машине, не слыша других нежелательных частот.Как бы кто-нибудь спроектировал такую ​​схему?

Вам нужно выбрать достаточно маленькое сопротивление, чтобы можно было снимать только одну станцию ​​за раз, но достаточно большое, чтобы тюнер не нужно было настраивать точно на правильную частоту. Индуктивность или емкость должны быть изменены для настройки на станцию, однако практически говоря, переменные конденсаторы намного проще встроить в схему.

Проблемы

Какова угловая частота колебаний в колебательном контуре RLC ?

Сколько времени проходит в колеблющейся схеме RLC , прежде чем амплитуда колебаний упадет до половины своего первоначального значения?

Какое сопротивление R должно быть последовательно соединено с индуктором на 200 мГн образующегося колебательного контура RLC , чтобы за 50 циклов разрядиться до своего начального значения заряда? От первоначального значения за 50 циклов?

Дополнительные проблемы

Покажите, что самоиндукция на единицу длины бесконечного прямого тонкого провода бесконечна.

Пусть a равняется радиусу длинной тонкой проволоки, r — месту, где измеряется магнитное поле, а R — верхнему пределу задачи, где мы возьмем R по мере приближения к бесконечности.
пруф

Два длинных параллельных провода несут одинаковые токи в противоположных направлениях. Радиус каждого провода составляет a , а расстояние между центрами проводов составляет d . Покажите, что если можно пренебречь магнитным потоком внутри самих проводов, самоиндукция длины l такой пары проводов равна

( Совет : рассчитайте магнитный поток через прямоугольник длиной l между проводами, а затем используйте.)

Небольшая прямоугольная одиночная петля из проволоки с размерами l и a размещается, как показано ниже, в плоскости гораздо большей прямоугольной одиночной петли из проволоки. Две короткие стороны большой петли так далеко от меньшей петли, что их магнитными полями над меньшими полями над меньшей петлей можно пренебречь. Какова взаимная индуктивность двух контуров?

Предположим, что цилиндрический соленоид намотан на железный сердечник, магнитная восприимчивость которого составляет x .Используя (рисунок), покажите, что самоиндукция соленоида равна

, где l — длина, A — площадь поперечного сечения, а N — общее количество витков.

В соленоид с витками на метр помещен железный сердечник с магнитной восприимчивостью. (а) Если через соленоид протекает ток силой 2,0 А, каково магнитное поле в железном сердечнике? (б) Каков эффективный поверхностный ток, образованный выровненными петлями атомного тока в железном сердечнике? (c) Какова самоиндукция заполненного соленоида?

а.100 т; б. 2 А; c. 0.50 H

Переключатель S схемы, показанной ниже, замкнут на. Определите (а) начальный ток через батарею и (б) установившийся ток через батарею.

В колеблющейся цепи RLC ,. Изначально конденсатор имеет заряд, а ток равен нулю. Рассчитайте заряд конденсатора (а) через пять циклов и (б) через 50 циклов.

Катушка индуктивности 25,0 Гн имеет отключенный ток 100 А в 1.00 мс. а) Какое напряжение индуцируется, чтобы противостоять этому? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

а. ; (b) Напряжение настолько велико, что возникнет дуга, и ток не уменьшится так быстро. (c) Неразумно отключать такой большой ток в такой большой катушке индуктивности за такое чрезвычайно короткое время.

Глоссарий

RLC цепь

Цепь

с источником переменного тока, резистором, катушкой индуктивности и конденсатором, включенными последовательно.

% PDF-1.5 % 121 0 объект> эндобдж xref 121 84 0000000016 00000 н. 0000002741 00000 н. 0000002921 00000 н. 0000001976 00000 н. 0000002964 00000 н. 0000003092 00000 н. 0000003297 00000 н. 0000003323 00000 н. 0000003471 00000 н. 0000003664 00000 н. 0000003741 00000 н. 0000004229 00000 п. 0000009522 00000 н. 0000009887 00000 н. 0000010191 00000 п. 0000010617 00000 п. 0000013711 00000 п. 0000014106 00000 п. 0000014342 00000 п. 0000014881 00000 п. 0000020376 00000 п. 0000020798 00000 п. 0000021175 00000 п. 0000022069 00000 п. 0000022830 00000 п. 0000023582 00000 п. 0000025418 00000 п. 0000025971 00000 п. 0000033693 00000 п. 0000034087 00000 п. 0000034466 00000 п. 0000035360 00000 п. 0000035396 00000 п. 0000037958 00000 п. 0000038530 00000 п. 0000038663 00000 п. 0000038982 00000 п. 0000039210 00000 п. 0000041559 00000 п. 0000042887 00000 п. 0000043109 00000 п. 0000043598 00000 п. 0000048735 00000 п. 0000049104 00000 п. 0000049409 00000 п. 0000049631 00000 п. 0000050157 00000 п. 0000051606 00000 п. 0000053544 00000 п. 0000054741 00000 п. 0000056771 00000 п. 0000059441 00000 п. 0000067657 00000 п. 0000067888 00000 п. 0000068104 00000 п. 0000068151 00000 п. 0000068208 00000 п. 0000068291 00000 п. 0000068449 00000 п. 0000068551 00000 п. 0000068756 00000 п. 0000068895 00000 п. 0000069018 00000 п. 0000069191 00000 п. 0000069351 00000 п. 0000069508 00000 п. 0000069694 00000 п. 0000069877 00000 п. 0000069973 00000 п. 0000070101 00000 п. 0000070206 00000 п. 0000070305 00000 п. 0000070353 00000 п. 0000070445 00000 п. 0000070493 00000 п. 0000070541 00000 п. 0000070669 00000 п. 0000070832 00000 п. 0000070951 00000 п. 0000071109 00000 п. 0000071247 00000 п. 0000071391 00000 п. 0000071549 00000 п. 0000071735 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 124 0 obj> поток xb»f«

Amazon.com: Extech 480823 Измеритель сверхнизкочастотного электромагнитного поля: Industrial & Scientific

ОБЗОР:
————

Измеряет силу ЭДС низкочастотной (в данном случае 30–300 Гц) части МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (НЕ ПЕРЕМЕННОГО электрического поля тоже ) от ОДНОЙ ОСИ (направление) в миллигауссах (mG) или микротеслах (uT).

Поскольку сотовые телефоны и микроволновые печи работают в гораздо более высоком частотном диапазоне, этот продукт не измеряет ЭДС (RF) на этих частотах.Для этого вам понадобится отдельный счетчик.

«Исцеление ахиллова сухожилия» этого инструмента заключается в том, что его конструкция ОЧЕНЬ НЕТОЧНА для показаний НИЖНИХ ЭДС. Точность составляет не 4% отображаемого значения (+ 3 цифры), а скорее ТОЧНОСТЬ -% ОТ ЗНАЧЕНИЯ КОНЕЦ ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЙ (4% x 200 мг = +/- 8 мг (+ 3 цифры). Поскольку подавляющее большинство Из-за того, что потребители используют проверку ЭДС в единичном и низком подростковом мГ, это прискорбно.

ОСНОВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ:
————

— Измеряет ЭДС в диапазоне низких частот 30–300 Гц (только магнитное поле переменного тока, а не электрическое поле переменного тока), который охватывает большую часть ЭДС, генерируемой переменным током. в большинстве домов / офисов. 60 Гц (США) и большая часть ЭДС, генерируемой результирующими частотами гармоник. 120 Гц (2-я гармоника), 180 Гц (3-я), 240 Гц (4-я), 300 Гц (5-я).

МИНУСЫ:
——

— ВЫСОКАЯ НЕТОЧНОСТЬ для НИЖНИХ показаний ЭДС .. фиксированный +/- 8,3 миллигаусс (мГ). Поскольку наиболее рекомендуемые защитные пределы для длительного воздействия составляют 1–2 мг или около того, это сильно ограничивает его полезность.См. Параграф выше в разделе «Исцеление ахилла этим инструментом …» для более подробной информации.

— Измеряет только переменное магнитное поле (мГ / мкТл), НЕ ПЕРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ (В / м, мВт / см2 и т. Д.). Добавление измерения электрического поля с приличной точностью значительно увеличило бы стоимость.

ПРИМЕЧАНИЯ:
——-

— Как и другие измерители, находящиеся где-либо рядом с этим ценовым диапазоном, компания не утверждает, что это устройство будет отфильтровывать ЭМП <30 Гц и> 300 МГц, а также академические / профессиональные устройства, такие как Enertech Emdex II отфильтровывает ЭДС за пределами диапазона измерения.

— Этот частотный диапазон не распространяется на сигналы сотовых телефонов или беспроводных телефонов, излучение микроволновой печи или другие высокие частоты, часто называемые RF (радиочастоты).

ОБРАЗЕЦ ИЗМЕРЕНИЙ ЭДС:
——————————

Пока нет окончательного консенсуса или четких эпидемиологических данных относительно сколько миллигаусс (мГ) в течение продолжительных периодов времени может быть вредным (в разумных пределах дома / офиса в реальном мире). Тем не менее, исследования пришли к единодушному мнению о том, что потребление ниже 1-4 мг было бы хорошей защитной стратегией в случае, если через 20-40 лет через более длительные исследования (например, курение и т. Д.)) начинают проявлять более сильные причинно-следственные связи. Большинство людей, которым это небезразлично, стремятся к уровню менее 2 мг, предпочтительно менее 1 мг, особенно в тех случаях, когда могут быть задействованы кардиостимуляторы.

Вот несколько примеров показаний ЭДС НИЗКОГО ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО поля (Примечание: не электрического поля):

(1) Будильник
3 «25 мг
6″ 10 мг
1 ‘3 мг
1,5′ 1,8 мг
2 ‘0,5 mG

(2) Микроволновая печь № 1 (домашняя)
На пути к хорошей герметичности:
6 дюймов 10-30 мг
1 ‘4-25 мг
2′ 1,5-5 мг
В сторону сомнительного уплотнения:
6 дюймов 160 мг
1 ’45 мг
2 ’15 мг

(3) Микроволновая печь # 2 (офис)
6 дюймов 50 мг
1′ 20 мг
2 ‘3 мг
3′ 1.2 мг

(4) ЭЛТ-телевизор (20 дюймов Sony WEGA)
Внизу посередине:
6 дюймов 0,9 мг
1 ‘0,5 мг
2′ 0,2 мг
Углы:
6 дюймов 5,5 мг
1 ‘3 мг
2′ 0,7 mG
Стороны / края посередине по вертикали:
6 дюймов 7 мг
1 ‘3,5 мг
2′ 0,9 мг

(5) 2012 LED-телевизор
3 дюйма 0,6 мг

(6) Осушитель (большой 70pt. Frigidaire)
Вокруг большей части:
1 дюйм 0,5 мг
С одной стороны мы получаем:
3 дюйма 4,3 мг
6 дюймов 1,4 мг
1 ‘0,6 мг
2′ 0,3 мг

(7) High-End Modern Very Large Copy Machine
Совсем не много мГ

(8) Офисные потолочные люминесцентные лампы
6 дюймов 50 мг
1 ’20 мг
2′ 3 мг
3 ‘1 мг

(9) Лампа CFL без крышки
3 дюйма 3 мг
6 дюймов 0.5 мг

(10) Вентилятор в корпусе
6 дюймов 6 мг (только от центрального двигателя)
1 фут 1 мг

(11) Постоянный детский вентилятор
6 дюймов 6 мг
1 дюйм 1,2 мг
18 дюймов 0,6 мг

(12) Шайба (Одежда)
Верх:
1 дюйм 15 мг
6 дюймов 0,5–1,5 мг
Нижний — Обычно:
6 дюймов 0,9–1,5 мг
Низ — при отжиме:
3 дюйма 35 мг
6 дюймов 22 мг
2 ‘4,5 мг
3 ‘1,9 мг
4′ 1,3 мг

(13) Сушилка (одежда)
Верхняя часть:
6 дюймов 0,5 мг
Нижняя часть:
6 дюймов 1,5 мг

(14) Посудомоечная машина
Верхняя часть:
6 дюймов 2 мг
1 ‘1.5 мг
2 ‘0,7 мг
Нижняя часть:
6 дюймов 12 мг
1′ 5 мг
2 ‘1,8 мг

(15) Автомобиль
Движущийся автомобиль:
Высота головы
Круг 2,2 мг
Остановленный автомобиль:
Высота головы 0,5 мг
Круг 1,4 мг

СЧЕТЧИК ЭДС ОБЩИЕ ПРИМЕЧАНИЯ:
—————————————

ЭДС НИЖНИХ ЧАСТОТ:

На НИЖНИХ ЧАСТОТАХ мы можем измерять магнитные поля (в миллигауссах (мГ) или микротеслах (мкТл)), а более высокие конечные единицы также измеряют электрические поля (В / м, Вт / см2 и т. Д.)). В отличие от более высоких частот, где магнитное и электрическое поля сильно связаны друг с другом, на более низких частотах вы измеряете их отдельно.

Как отмечалось в другом месте обзора, в отношении биологического воздействия рекомендуется действовать в оборону и поддерживать длительное воздействие от более низких магнитных полей до уровня ниже 1-4 мГс (предпочтительно ниже 1-2 мГс), но нет окончательного единого мнения относительно долгосрочные биологические опасности, и где находятся линии безопасности.

Что касается электрических полей 50-60 Гц (мощность переменного тока), существует некоторый приблизительный консенсус в отношении того, чтобы поддерживать уровень ниже 10-20 В / м и спать при температуре ниже 5 В / м, хотя опять же мнения расходятся.5 В / м было рекомендовано в Германии и IRPA / INIRC для «частных лиц», 10 В / м для «рабочих», 25 В / м для «рабочих» для макс. 2 часа. ACGIH рекомендует 1 В / м для людей с кардиостимуляторами или другими электрически чувствительными имплантатами.

Поля в нижних частотных диапазонах иногда называют ELF (см. Таблицу ниже для обычных значений аббревиатуры этого типа) или даже, что сбивает с толку, как EMF, которое также часто используется для определения таких полей на большинстве частот.

ЭДС (RF) ОТ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ:

На ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ, подобных тем, которые измеряют высокочастотные измерители, магнитное и электрическое поля связаны друг с другом настолько сильно, что измеряется одно поле, обычно в В / м или мВт / см2 и др.

Для микроволновых печей (2,45 ГГц) биологическое воздействие часто рекомендуется не превышать 5 мВт / см2 (милливатт на квадратный см), однако опять же мнения расходятся.

Некоторые школьные или больничные пределы воздействия для частот 300 МГц — 300 ГГц:
— Франция, Италия 10 мВт / см2 в школах
— Швейцария 9,5 мВт / см2 в школах, 4,25 мВт / см2 в больницах
— Бельгия, Люксембург 2,4 мВт / см2

Для радиочастотных полей 900 МГц рекомендуемые пределы воздействия во всем мире составляют от 0,001 Вт / м2 до 4.5 Вт / м2, последняя из которых в Германии и рекомендация ICNIRP в 1998 году.

Для радиочастотных полей 1800 МГц рекомендуемые пределы воздействия во всем мире, по-видимому, находятся в диапазоне от 0,001 Вт / м2 до 9 Вт / м2, причем последнее относится к Германии и рекомендациям ICNIRP в 1998 году.

Высокие частоты часто называют RF (радиочастоты) (например, сотовые телефоны, микроволновые печи и т. Д.), Поэтому вы увидите некоторые измерители с надписью «RF» в названии или описании.

МАГНИТНЫЙ VS. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ:

МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА гораздо труднее защитить, чем электрические поля.С другой стороны, невозмущенные ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ переменного тока гораздо труднее точно / надежно измерить, чем магнитные поля. IEEE пытается помочь с IEEE 644-1994. Недорогие модели не претендуют на то, чтобы измерить это так же хорошо, как Enertech Emdex II в мире, однако они часто намного дешевле, и вам придется уступить.

Обратите внимание, что ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА часто остаются, пока источник подключен, независимо от того, включен он или выключен.

Итак, что касается биологии, что волнует людей, магнитные или электрические поля? Инженер в этой области, который следил за этим, заметил, что в 70-х это были электрические поля, в конце 70-х и 80-х годах это были магнитные поля, а теперь и то, и другое.Большинство недорогих устройств подходят только для обнаружения НАЛИЧИЯ более сильных полей (а не для их точного измерения), а многие измеряют только магнитные поля, а если они действительно измеряют электрические поля, это обычно неточно. Если вам нужно точно измерить и / или измерить как магнитное, так и электрическое поля, я постараюсь помочь в этом обзоре с некоторыми выводами позже.

GENERAL:

Измерители, не предназначенные для этого, избегают 0 Гц, так как это естественное статическое поле постоянного тока земли, и мы обычно игнорируем его при измерениях.Кроме того, часто бывает сравнительно мало ЭМП, генерируемых в диапазоне от 1 Гц до 40 Гц (некоторые европейские системы поездов делают, к вашему сведению, — 16,7 Гц). Таким образом, измерители часто не пропускают много ЭДС на низких частотах, когда мы покупаем измерители, которые не покрывают ниже 30 Гц-40 Гц.

Частотный диапазон от 30 Гц / 40 Гц до 300 Гц обычно покрывает большую часть низкочастотных ЭМП, производимых дома или в офисе. Это включает в себя частоту сети переменного тока 60 Гц в США и 4 частоты гармоник от нее. Таким образом, мы обычно не теряем много ЭДС на низких частотах, когда покупаем измерители, которые не покрывают более нескольких сотен Гц или около того.Однако обратите внимание, что ограничение верхнего предела низких частот низкими сотнями может не уловить значительную часть ЭДС CFL (компактные люминесцентные лампы), если это важно для вас.

Обратите внимание, что измеренные значения могут стать менее достоверными по мере приближения к источнику электромагнитного поля, поэтому измерения практически рядом с источником часто вызывают сомнения.

Также обратите внимание, что импульсные ЭДС обычно неточно считываются измерителями ЭДС.

Обратите внимание, что если вам нужно принять во внимание напряженность поля с высокой частотой радиолокационного сигнала (подумайте о радаре управления движением, авиационном, военно-морском, военном), потому что, скажем, вы живете недалеко от аэропорта и задаетесь вопросом.. вам, вероятно, понадобится измеритель, который показывает в диапазоне 8,5–9,5 ГГц.

Примечание: я не могу себе представить, кто мог бы работать так близко к одному, но держите лампы CFL без специальных средств защиты от UVB и UVC (например, экологические лампы с двойной оболочкой) как минимум на расстоянии не менее 20 см / 8 дюймов от людей. .Если вы не знаете, как работает ваша лампа CFL, можете сыграть в защиту.

ОБОЗНАЧЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ:
———————— —

— Статическое поле = 0 Гц
— Некоторые европейские электрические шины = 16.7 Гц
— Поезда Amtrak с электроприводом в южном северо-восточном коридоре США = 25 Гц
— Электропитание переменного тока для дома / бизнеса (большая часть Европы) = 50 Гц
— Электропитание переменного тока для дома / бизнеса (США) = 60 Гц
— Естественные гармоники мощности переменного тока в США = 120 Гц, 180 Гц, 240 Гц, 300 Гц, 360 Гц … до 800 Гц в большинстве случаев.
— 2 Гц-100 кГц включает в себя множество энергосберегающих ламп, импульсных источников питания, электронных диммеров и мониторов.
— Некоторые специальные малые / легкие / быстрые двигатели (некоторые серверные, самолеты, корабли, некоторые электроинструменты и т. Д.)) = 400 Гц
— RF Идентификация животных = 125 кГц (США) и 134,2 кГц (международный) (проникает в грязь, кровь, воду)
— Беспроводной телефон Dect 6.0 (наиболее безопасный, наименее конфликтный) = 1,9 ГГц
— Другие беспроводные телефоны = 900 МГц , 2,45 ГГц, 5,8 ГГц
— WiFi (802.11) = 2,45 ГГц или 5 ГГц
— Bluetooth = 2,45 ГГц
— Многие радиоуправляемые автомобили, самолеты и т. Д. = 2,45 ГГц
— RFID (радиочастотная идентификация .. EZ-Pass, управление питанием и т. д.) = 135 кГц, 13,56 МГц (13,553-13,567), 433,92 МГц, 2,45 ГГц (2,4-2,483), 5.8 ГГц (5,725-5,875). Кроме того, хотя, вероятно, не так часто, 6,765–6,795 МГц, 7,4–8,8 МГц, 26,957–27,283 МГц, 868–870 МГц, 902–928 МГц.

СОКРАЩЕНИЯ ЧАСТОТ:
————————

3–30 Гц ULF
30–300 Гц ELF
300–3 кГц VF
3–30 кГц VLF
30–300 кГц LF
300–3 МГц MF
3–30 МГц HF
30–300 МГц VHF
300–3 ГГц UHF
3–30 ГГц SHF
30–300 ГГц EHF

Гц = 1 Гц / с Килогерцы (1000 / с)
МГц = мегагерцы (1 миллион / с)
ГГц = гигагерцы (1 миллиард / с)

НЕКОТОРЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ ОБЗОР
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЭМП / РЧ:
————- ———————

Вот некоторые из других научных организаций с доступными исследованиями ЭМП / РЧ или обзорами, которые могут вас заинтересовать:

ACGIH — Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене.
IRPA — Международная ассоциация радиационной защиты
SCENIHR — Научный комитет по возникающим и недавно выявленным рискам для здоровья (консультативная группа Европейского союза).
INIRC — Международный комитет по неионизирующей радиации
ICNIRP — Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения
ВОЗ — Международный проект Всемирной организации здравоохранения по ЭМП
БЫСТРАЯ программа ЭМП США — 6-летняя рабочая группа, созданная в прошлом NIEHS, NIH и DOE.
NRC / NAS — Национальный исследовательский совет / Национальная академия наук через National Academy Press
CA Dept.служб здравоохранения — CA EMF Program
IEEE — Институт инженеров по электротехнике и электронике
VDB — Немецкая ассоциация строительных биологов (Verband Deutscher Baubiologen)

Дальнейшие открытия, связанные с будущими исследованиями, вероятно, будут связаны с одним или несколько из этих организаций, поскольку они принимали участие в подобных исследованиях в прошлом (многие из них вы можете найти в Интернете).

КАК ПОЛУЧИТЬ 3D-ЧТЕНИЯ ИЗ
С 3-Х ОСЕВОГО СЧЕТЧИКА:
——————————— —

В то время как некоторые инструменты снимают «3D» показания, для экономии денег некоторые люди покупают счетчики, которые показывают 1 или 3 отдельные оси, а не составные «3D» показания.

Чтобы сделать «3D» отсчет показаний отдельных осей, вы должны поместить каждое из показаний трехосевого счетчика в уравнение «квадратный корень (x-квадрат + y-квадрат + z-квадрат)».

Тем не менее, вот несколько сокращенных оценок для менее требовательных потребностей, которые некоторые используют:

Значение измерения: …… Соответствующее предположение
1 High, 2 Low values ​​…. Используйте максимальное значение
2 High, 1 Низкое значение ….. Используйте наибольшее значение плюс половину второго наибольшего
3 аналогичных значения…….. Используйте 1,5-кратное максимальное значение

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ:
—————————

Рассмотреть / проверить:
— Хранение устройства на расстоянии более 1 фута от любых проводящих материалов, например металлов.
— Установка устройства на непроводящий держатель, например на сухое дерево или картон.
— Счетчик показаний с расстояния 5 футов.
— При измерении над кроватью измерьте 2 дюйма над матрасом, чтобы учесть подушку и уменьшить влияние пружин (если они, конечно, есть).

НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ:
——- —————

Если вы ищете высококачественный, точный низкочастотный измеритель ЭДС, подумайте о том, чтобы начать свое исследование с этого:

(1) ENERTECH EMDEX II
Измеряет магнитный ток переменного тока и электрические поля переменного тока в диапазоне 40–800 Гц, 3-осевые, точность 1-2% от значения.Этот инструмент продается энергетическим компаниям и университетам более чем в 50 странах и является ведущим отраслевым инструментом. Он также имеет возможности записи, маркировки событий и программного обеспечения в соответствии с потребностями консультантов. Он также отлично фильтрует ЭДС за пределами 40-800 Гц и необычайно точен при считывании электрического поля переменного тока. (2950 долларов США за базовый блок)

(2) Измерители GIGAHERTZ SOLUTIONS
Сделано в Германии, продано в Северной Америке через Safe Living Technologies, Gigahertz Solutions предлагает широкий выбор точных доступных моделей, которые покрывают многие диапазоны частот от менее двухсот до более тысячу долларов.Вот некоторые из них, все они имеют ВЫСОКУЮ ТОЧНОСТЬ и измеряют поля переменного тока МАГНИТНОГО и переменного тока:
3030B 16 Гц — 2 кГц (175 долларов США)
Эта модель является идеальным выбором для непрофессионалов, предлагая практически все, что нужно для точно низкочастотных магнитных и электрических полей. Измеритель электромагнитного поля
ME3030B
3830B 16 Гц-100 кГц (270 долл. США)
Эта модель расширяет частотный диапазон, включая диапазон, который иногда спорно называют грязным электричеством.Лампы КЛЛ, импульсные источники питания, электронные диммеры и мониторы иногда также попадают в этот диапазон.
ME3830B — Стандартный измеритель электромагнитного поля для низких частот
3840B 5 Гц-100 кГц (400 долл. США)
Важной дополнительной функцией здесь является добавление частотных фильтров для анализа источника, а не расширение нижнего диапазона.
ME3840B — полупрофессиональный измеритель электромагнитного поля для низких частот
3851A 5 Гц-100 кГц (540 долл. США)
До NFA1000 модели ME3851A / ME3951 были наиболее используемыми профессионалами моделями
ME3851A / ME3951 имеют выходные данные
[Amazon не указан atm]
3951A 5 Гц — 400 кГц (770 долларов США)
До NFA1000 модели ME3851A / ME3951 были наиболее используемыми профессионалами
Модели ME3851A / ME3951 имеют выходы данных
ME3951A Профессиональный измеритель электромагнитного поля Низкочастотный измеритель Гаусса
NFA1000 3D 5 Гц-1000 Гц (2400 долларов США)
Измерение магнитного поля переменного тока и электрического поля переменного тока, экономия времени для профессионалов
Gigahertz Solution Конкурент Enertech Emdex II
Поставляется с программным обеспечением для анализа данных
Точные 3D-показания электрических полей переменного тока считаются сложной задачей, снимаем шляпу перед разработчиками Gigahertz Solutions. повышение ставки.
Магнитные электрические счетчики NFA 1000 Анализатор ЭДС — от 5 кГц до 1 000 000 кГц

. Для измерения напряженности ЭМП / РЧ поля НА РАЗНЫХ ЧАСТОТАХ вам понадобится анализатор спектра. Некоторые консультанты используют их для анализа более высокого уровня, однако, как правило, здесь явно требуется гораздо больше затрат и навыков. Ниже указан производитель доступного портативного анализатора спектра, о котором вы, возможно, захотите прочитать.

(3) Портативный анализатор спектра Aaronia AG Spectran
Я предлагаю просмотреть их веб-сайт, чтобы найти варианты моделей, если вы рассматриваете их, существует множество модели и комплекты, охватывающие различные частотные диапазоны, охватывающие как магнитные, так и электрические поля переменного тока.Дистрибьютор в США — Kaltman Creations (Aaronia AG находится в Германии).
— Примеры диапазона низких частот:
Aaronia AG Spectran NF-1010E (10 Гц-10 кГц, магнитные и электрические поля, точность 5%)
NF-1010E Портативный анализатор спектра AARONIA (10 Гц — 10 кГц)
Aaronia AG Spectran NF-3020 (10 Гц -400 кГц, магнитное и электрическое поля, точность 5%)
NF-3020 Портативный анализатор спектра AARONIA (10 Гц — 400 кГц)
Aaronia AG Spectran NF-5030 (1 Гц-1 МГц, магнитное и электрическое поля, точность 3%)
[Не удалось найти на Amazon]

(4) Если вы рассматриваете анализаторы спектра, и деньги не являются большой проблемой, вы можете рассмотреть возможность рассмотрения предложений Tektronix, HP и Agilent, а также, возможно, других, просто чтобы узнать, что есть на самом деле. -кончить, если не что иное.Конечно, для большинства людей это выход за рамки бюджета и зачастую нехватки навыков.

Надеюсь, это поможет некоторым людям, серьезно относящимся к измерению ЭМП / ВЧ, начать работу.

Как запитать радиоприемники «Свободной энергией»

Журнал «Радио», выпуск январь 1997 г.

В последнее время стремительно возрастает интерес к наполнению радио «свободной энергией» мощных вещательных радиостанций. В одних журналах появляются сообщения о «громкоговорящих» кристаллических радиоприемниках и радиоприемниках с наушниками, которые питаются от мощной радиостанции и принимают трансляции других, менее мощных станций.Поскольку причины таких вещей неясны, существует множество невероятных схемных решений, которые якобы обеспечивают еще более невероятные результаты.

Цель данной статьи — помочь радиолюбителям, интересующимся данной проблемой, разобраться в этой проблеме и выяснить реальные возможности радиоприемников, работающих на «свободной энергии» мощных радиостанций. Кристаллические радиосхемы будут описаны позже.

Известно, что электродвижущую силу (ЭДС) в антенне радиоприемника можно рассчитать по следующей формуле:

ε = E * h _e ,

где E — напряженность поля;
h _e — эффективная высота антенны.Мы должны максимизировать не ЭДС, а мощность сигнала на детекторе, его входное сопротивление R _в зависит от типа цепи, в которую включен детектор, а также в некоторой степени зависит от ЭДС в антенне. Поскольку мощность на детекторе

P = U * I,

где U — напряжение на детекторе;
I — ток через него,

входной импеданс

R _в = U / I,

, следовательно, чтобы максимизировать мощность, необходимую для изменения входного импеданса детектора, используя различные типы схем согласования детектора и антенна, увеличивающая напряжение на детекторе и уменьшающая ток, и наоборот.

С другой стороны, известно, что источник (антенная сеть) обеспечивает максимальную мощность нагрузки, если его активный импеданс соответствует импедансу нагрузки, то есть

R _A = R _в ,

и реактивная составляющая равна компенсируется реактивным сопротивлением противоположного знака. Это обычные условия согласования источника с нагрузкой. Как их обеспечить в реальной ситуации?

В длинноволновом диапазоне вещают преимущественно мощные вещательные радиостанции.Влажная почва, вода и особенно морская вода на этих частотах имеют характеристики проводника, в котором токи проводимости больше, чем токи смещения. В результате горизонтально поляризованные волны у земли значительно ослабляются. Из-за этого для радиовещания используются вертикально поляризованные волны, они излучаются вертикальными металлическими стержневыми антеннами с хорошим заземлением.

Задачи по проектированию длинноволновых и средневолновых антенн были решены в 1930-х годах, а теорию можно найти в справочниках 1940-1950-х годов, поэтому книги в справочном разделе этой статьи устарели.

Фиг.1

Конструкция вертикальной антенны с заземлением показана на рисунке 1. Резонансная длина волны этой антенны составляет

λ ₀ = 4 * I _e ,

эффективная высота антенны

h _e = 2 * I _А / π.

(Резонансная длина волны — это та длина волны, на которой активен импеданс гнезда J1, равный импедансу 1/4 волновой асимметричной дипольной антенны, т.е.е ~ 37 Ом). Построить дома 1/4 волновую вертикальную антенну практически невозможно, так как она будет слишком высокой, поэтому обычно используют перевернутые «L» (рис. 1, B) и «T» (рис. 1, C) — образные антенны. , с параметром

λ ₀ = K * I _A ,

где I _A = h + I _L ,
K — коэффициент — см. таблицу ниже:

Можно рекомендовать зонтичную антенну с 3 или 4 радиальными проводами, подключенными вверху, но ее конструкция достаточно сложна, поэтому используется крайне редко.

Зонтичная антенна использует только вертикальную часть для перехвата радиоволн, а горизонтальные части используются в качестве емкостной нагрузки для электрического увеличения длины волны антенны и ее эффективной высоты.Чем более развиты горизонтальные части, тем точнее будет соотношение

h _e = h,

и эффективнее антенна.

В большинстве случаев антенна улавливает радиоволны, длина которых превышает длину антенны λ> λ ₀ , полное сопротивление антенны представляет собой комплексное сопротивление (Z _A ) с активным (R _Σ ) и реактивным ( X) компоненты задаются по формуле:

Z _A = R _Σ — jX;

R _Σ = 1600 * (h _e / λ) ² ;

X = W * ctg (π * λ ₀ / λ),

где W — импеданс антенного провода, примерно 450.0,560 Ом.

Фиг.2

Для компенсации емкостного сопротивления антенны в ее сеть должна быть включена индуктивность (нагрузочная катушка), поэтому эквивалентная схема антенны превращается в схему, показанную на рисунке 2. Теперь мы можем рассчитать мощность, передаваемую от антенны. в нагрузку (детектор), не считая потерь в его сети. Когда входное сопротивление детектора равно активному сопротивлению антенны R _в = R _Σ , мощность на нагрузке максимальна и равна:

P ₀ = (ε / 2) ² / R _Σ .

Подставляя в эту формулу выражения для ε и R _Σ , получаем следующую формулу:

P ₀ = E ² h _e ² λ ² / (4 * 1600 * h _e ² ) = E ² λ ² /6400

Полученная формула определяет максимальную мощность, которая может быть наведена радиостанцией в идеальной антенне без потерь. Стоит отметить, что мощность не зависит от конструкции и размера антенны. Итак, вот некоторые выводы из вышесказанного:

• Возможность питания радиоприемников «Свободной энергией» зависит только от напряженности электромагнитного поля радиостанции в месте приема;
• Лучше использовать длинные и очень длинные волны;
• Чтобы прием был эффективным, необходимо согласовать активные импедансы детектора и антенны.

Например, рассчитаем максимальную мощность на антенне, индуцированную электромагнитным полем длинноволновой радиостанции, работающей на частоте 171 кГц (λ = 1753 м) с напряженностью поля 20 мВ / м:

P ₀ = E ² * λ ² /6400 = 0,02 ² * 1753 ² /6400 = 0,19 Вт

Такой мощности достаточно для громкой работы портативных радиоприемников, поскольку она эквивалентна U _sup = 9 вольт при токе 20 мА.

К сожалению, реальная ситуация далека от описанной выше. Проблема в том, что антенная сеть включает в себя сопротивление потерь R _l , которое складывается из сопротивления антенного провода, сопротивления катушки L (см. Рисунок 2) и сопротивления заземления. Эффективность такой антенны можно описать формулой:

η = R _Σ / (R _Σ + R _l ),

, а мощность такой антенны:

P = P ₀ * η = E ² λ ² * η / 6400.

Рассчитаем эффективность антенны. Сопротивление на единицу длины медной проволоки диаметром 1 мм постоянному току составляет 22,5 Ом / км, на частоте 200 кГц сопротивление почти в два раза больше [1]. Для медной проволоки диаметром 2 мм те же параметры составляют 5,5 Ом / км и в 3 раза соответственно. Таким образом, антенный провод длиной 20 … 50 м имеет сопротивление R _wa 0,3 … 3 Ом. А сопротивление заземляющих проводов P _wg еще выше.М. В. Шулейкин ввел эмпирическую формулу для расчета потерь на землю [2]:

R _вес = Aλ / λ ₀ ,

, где коэффициент A находится в диапазоне от 0,5 … 2 Ом для хорошего заземления до 4 … 7 Ом для плохого заземления. Сопротивление согласующей катушки R _wl зависит от ее добротности Q, которую можно рассчитать по следующей формуле:

R _wl = X / Q

Рассчитаем эффективность перевернутой L-образной антенны с вертикальной частью 10 м и горизонтальной частью 20 м, h _e = 10 м, используя значения из приведенного выше примера.Согласно таблице коэффициент K = 6, тогда длина волны антенны:

λ ₀ = 6 * (10 + 20) = 180 м,

λ / λ ₀ = 10.

Для провода диаметром 1 мм, R _wa = 22,5 * 2 * 0,03 = 1,3 Ом, приемлемое заземление может быть достигнуто, если R _wg = 3 * 10 = 30 Ом. При волновом сопротивлении антенны W = 500 Ом реактивное сопротивление антенны составляет

X = 500 * ctg (π / 10) = 500 / 0,31 = 1600 Ом = 1,6 кОм.

Для согласующей катушки с Q = 250 ее сопротивление составляет R _туалет = 1600/250 = 6.45 Ом. Общее сопротивление потерь антенны равно 38 Ом (это сумма всех сопротивлений, найденных выше), сопротивление излучения составляет

R _Σ = 1600 * (h _e / λ) ² = 1600 * (10/1753) ² = 0,05 Ом,

это означает, что КПД антенны η = 0,05 / 38 = 0,14%!

Следовательно, мощность сигнала, передаваемая от антенны в нагрузку, составляет 0,19 * 0,0014 = 0,26 мВт, что эквивалентно напряжению источника питания 1 вольт при токе 0.26 мА. Этой мощности достаточно для питания радио с наушниками, но недостаточно для питания громкоговорителя.

Стоит отметить, что основные потери антенны были вызваны заземлением. Требуется выкопать землю, чтобы добраться до грунтовых вод, и закопать металлический предмет, чтобы получилось хорошее заземление. Сеть подвешенных горизонтальных проводов, проложенных на небольшой глубине, водопроводная система или металлический забор также могут использоваться для заземления.

Но вот важный вопрос, как добиться согласования импеданса между антенной и детектором? Использование реактивных компонентов только ухудшит эффективность, потому что они имеют потери, поэтому лучше использовать только те компоненты, которые показаны на рисунке 2.В этом случае схема радиоприемника превращается в схему, показанную на рисунке 3. Катушка переменной индуктивности L1 и емкость антенны образуют резонансный резервуар, настроенный на частоту мощной радиостанции. Реактивные сопротивления антенны и катушки равны и компенсируют друг друга. Последовательное активное сопротивление антенной сети:

R _A = R _Σ + R _l

пересчитывается в эквивалентное сопротивление

R _ce = X ² / R _A ,

подключен параллельно катушке L1.Если это сопротивление слишком велико, чтобы соответствовать входному сопротивлению детектора, то детектор следует подключить к отводу катушки L1 таким образом, чтобы выполнялось уравнение:

n ² * R _ce = R _в ,

, где n — отношение нижнего конца обмотки катушки ко всей обмотке катушки. Принципиальная схема радиоприемника на кристалле не требует пояснений (см. Рисунок 3).

Фиг.3

В приведенном выше примере R _ce = 1600 ² /38 = 67.4 кОм. Если входной импеданс детектора составляет около 2 кОм (это значение является правильным, если детектор загружен наушниками 4 кОм), n = (2/67) ^0,5 = 0,17, следовательно, отвод составляет около 1/6 от обмотка катушки.

Важной проблемой в сельской местности является молниезащита антенных систем. Лучше подключить антенну к земле. Принципиальная схема приемника, показанная на рисунке 3, удовлетворяет этому условию. Тем не менее даже довольно далекие удары молнии вызывают в антеннах ЭДС киловольт, что очень опасно.Газоразрядный разрядник или неоновая лампа, подключенные между антенной и землей, могут защитить диод D1. Да и вообще, выключатель S1 лучше замкнуть, если рядом гроза.

В. Полякова, Москва

Артикул:

1. Г. Гинкин. Справочник по радиотехнике. Москва. — Л: ГЭИ, 1946.
2. Г. Белоцерквский. Антенны. — Москва, Оборонгиз, 1956.

Комментарий редакции журнала: Легко объясняется парадоксальный результат постоянной мощности, передаваемой от антенны в нагрузку, не зависящей от размера антенны (если нет потерь и антенна согласована с нагрузкой). .Известно, что передающая антенна (если нет потерь) согласованная с нагрузкой, передает всю мощность от передатчика. Поэтому разные антенны с одинаковой диаграммой направленности создают одинаковую интенсивность электромагнитного поля. Важно отметить, это не зависит от размера антенны. Конечно, для реальной антенны с потерями последнее утверждение становится менее актуальным для практики. С уменьшением размеров антенны ее радиационная стойкость становится слишком низкой, увеличивается реактивное сопротивление, все это усложняет согласование антенны и нагрузки, растут потери, поэтому эффективность антенны резко падает.

Поскольку антенны взаимные, поэтому при одинаковой напряженности поля, согласовании нагрузки и без потерь приемные антенны разных типов и размеров будут обеспечивать одинаковую мощность в своих нагрузках. Конечно, это только теория, потому что на самом деле потери есть, и антенну сложно согласовать с нагрузкой.

Важно отметить, что все расчеты в этой статье применимы, только если размер антенны значительно меньше длины волны.

См. Также «Вечно говорящий» радиоприемник и Громкоговорительный «хрустальный» радиоприемник.